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解析汽车电子ECU内湿度模型

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论坛元老

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发表于 2017-10-17 10:48:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近在仔细研究湿度,一个比较有趣的问题,是从系统、子系统到部件的Mission Profile的分解,这里涉及一个很终极的问题,环境负荷比如湿度类的考虑是如何传递和解耦的。ECU相对比较简单些,我们从这个开始,如下图所示,当我们从左边的环境模型,通过过渡到ECU内部的环境模型,再耦合到ECU内和各个部件所需要承受的湿气模型,还有各种污染、温度等综合应力的影响。
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第一部分 从芯片角度考虑问题
     这里有个潜在的问题,从芯片角度,它是从AECQ100构建的环境体系,验证的方法是有基准的,如下图所示,从整个AECQ的认证方式到芯片供应商本身的考量
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采用THB或者HASS的方法
  • THB采取85度+85%相对湿度,可以采用1000小时的实验,适用于相对温升较低的应用
  • HASS采取130度+85%,可以采取96个小时,这个可以放在快速筛选的办法


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第二部分 从ECU内考虑问题
在《Measuring and modelling of humidity penetration in an electroniccontrol unit 》一文里面,详细的阐述了水汽渗透的过程。特别是第二部分是详细介绍了整个过程,值得读一下
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我们更看重后面这部分,把整个ECU在既定的范围内,然后对每个部分进行确认渗透过程
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通过这个实际的情况,我们可以告诉老板,在一个典型的系统里面,从外部模型,通过不同的接口和密封环境,可以评估在不同的条件下,内部的湿度情况
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这里在单纯考虑湿度以前,也可以进一步对内外温度的增加曲线和减少曲线做出一些分析
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这个湿度模型涉及的内容,牵涉到每个密封的部分,等每个部分都基本确定下来,我们可以根据我们设计的情况,对每个部分进行一些估计

  • 对连接器进行测量

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  • 对密封垫片进行测量

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  • 对吸附进行测量

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备注:其实对于大的电池系统,我感觉这个也类似的,只是更大一些。

在不同的情况下,可以建立,相对的模型,主要的注意点如下:

  • ECU内的部件对湿度的变化影响很大
  • 完整带PCBA的ECU与空的ECU相比时,分压增加率大大降低


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与老板今天讨论的有趣的事实是,不管我们密封的多好,由于水蒸汽(潮气)可以穿过垫圈并积聚在ECU内部,因此密封的ECU内部还是要考虑同等的潮气环境。使用Gore-Tex呼吸阀最主要的目的是来避免水积聚在ECU内部,允许水蒸气缓慢地通过Gore-Tex呼吸阀,否则在遇到温度和湿度波动的时候,水蒸气出不去会在内部快速冷凝。
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我们把密闭的ECU放大点,在IP67甚至更高的密封效果条件下,我们还是要对付高温高湿。

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